區塊鏈架構中的兩大核心模組

買賣虛擬貨幣

作者為德勤中國智慧未來學院總監 高挺

如《區塊鏈的本質 – 納什均衡下的共識系統》一文中所述,區塊鏈的意義並不在於純粹的技術創新,而是在於引入了一種良性的博弈機制(“共識機制“),所以對於區塊鏈思想的運用應從整體工程控制的角度來進行考量。

本文將探討如何利用區塊鏈思想進行落地案例的架構設計,選擇“法定數字貨幣”這個場景進行討論。

簡單而言,區塊鏈是一個多方參與的“共識系統”,它包含兩大核心模組:

1)基本資料單元

基本資料單元指的是包含在區塊中的基本屬性資訊。例如法定數字貨幣的唯一識別號(類似於紙幣的冠字號碼),面額、發行日期、發行者、使用範圍和許可權、數字防偽水印等。同時,還可以借鑑UTXO模型對數字貨幣的所有者和歷史流通訊息進行記錄。


2)資料流轉鏈條

在法定數字貨幣的基本屬性(基本資料單元)被界定之後,資料要在各個參與方之間流轉,形成資料鏈條,即數字貨幣建立之後的流透過程。這個過程中需要實現三個主要功能:

a.保障資料通訊

b.相容傳統加密手段

以上區塊鏈架構中的“基本資料單元”模組以及資料流轉鏈條模組中“保障資料通訊”和“相容傳統加密手段”的功能可由目前成熟的IT技術來實現,在此不再進行進一步的討論。

c.具有迅速自動舉報虛假資訊和制裁惡意行為的共識裁判機制

“共識裁判機制”是法定數字貨貨幣要滿足“開放”和“安全”兩大目標的一個重要前提。例如在開放的應用場景中,當有人使用假幣時,應設計一種機制使得交易對手方能夠識別異常並將具有爭議的交易資訊提交給網路中的其它參與方,經過其它參與方的校驗和反饋之後,虛假的交易資訊將會被覆蓋並回退至交易開始前的狀態,而“作惡者”將受到系統的制裁。

重要的是,這樣的機制對於所有交易都會被自動執行,當資料進行流轉時,會有一個程式指令碼(函式)內嵌於資料單元中被強制執行,它會自動提交交易資訊給其它參與方(具體數量由統計模型中的置信度決定)進行校驗,校驗透過時交易則會被全體參與者所接受作為基於共識下的全域性賬本(資料鏈條)的下一條可信記錄;而校驗失敗時該交易會被從網路中丟棄,不能接入資料鏈條並自動懲罰進行虛假交易的參與者,使它所承受的損失超過進行虛假交易所可能獲得的利益,同時對進行舉報和校驗的其它參與者進行獎勵;反之,在一條虛假交易被部分參與者所接受並最終被全域性中更多的參與者識別並覆蓋時,參與流轉虛假交易資料的關聯方都將受到系統的制裁。本質上講,這是一種透過懲罰激勵機制達到的整體性納什均衡,以保證系統全域性的安全性。它不會消滅“作惡”的風險,而是產生一種共識裁判機制,讓虛假交易只能誕生和發展於區域性,但絕不能突破全域性。

要設計和實現這樣的共識機制,需要對以下三方面進行研發:

i.數學模型

ii.共識演算法

iii.程式程式碼

對於區塊鏈而言,“納什均衡”就是其數學模型,在此基礎上進行演算法設計和程式開發可以起到事半功倍的效果。

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